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基于AODV協議的鄰居節點監測方法研究
摘要：移動自組網(MANET)是自組織、無中心、多跳的無線網絡。由于網絡結構動態變化，路由問題是MANET中的關鍵問題，而監測易受網絡內部和外部攻擊的節點由于關系到路由的有效性和網絡性能，因此更具挑戰性。本文通過設置節點的特殊參數――信噪比、節點流量及相關位置來改進AODV協議，以便更容易地監測網絡內部及外部攻擊。分析表明，改進的AODV協議提供了最佳的避免鄰居節點攻擊的安全路徑。
關鍵詞：AODV協議 監測方法 鄰居節點
引言
為了提高網絡性能，路由過程中應盡量選擇“好”的、可靠的節點。本文中，我們依據節點的傳輸距離、包的大小、信號速度及節點流量來區分“好”、“壞”節點，同時，我們可以在一個時隙內測試每個節點運行速度。
一、AODV路由協議
AODV路由協議是主動式、多跳、動態的路由協議。路由發現過程中，節點按需建立并保持路由。當鏈路出現故障時，失效節點向上游節點發送錯誤信息直到傳送到源節點。源節點按需地重新進行路由發現。
二、相關工作
在開始路由發現過程時，我們需要測試網絡范圍，HELLO信息會周期地發送到鄰居節點。當網絡發生變化時，在一定的時間內HELLO消息無法到達，表示該路由失效。文獻[1]提出了使用信噪比(SNR)方法來監測鄰居節點。文獻[2]提出了基于穩定性和跳數來進行路由計算，并討論了鏈路生存期。文獻[3]計算了對于每一次網絡傳輸，信號強度與分組投遞率的概率。通過這些，可以分析網絡性能，從而獲得最大吞吐量。
三、改進的AODV協議
改進的AODV協議通過監測MANET網絡中“好”的鄰居節點來區分好壞鄰居節點。在路由過程中，檢測網絡中最初的節點總數，同時計算傳輸距離。廣播到鄰居節點的HELLO信息在獲得回復信息后會計算時間，并計算網絡傳輸距離(NTr)與總的傳輸距離(TTr)的比值。通過計算，可以測得HELLO信息的信號強度、兩個有效HELLO信息的時間間隔以及鏈路連通性。
測得信號強度后，計算門限值，評估出最大門限值后，設定定時器并判斷相關位置。進一步還可以計算節點流量。如果節點流量大，則存儲這個地址，否則在路由表中將這個地址刪除。圖1為改進的AODV協議詳細的流程圖。
改進的AODV協議采用一些參數來監測網絡中“好”的鄰居節點。這種方法增大了路由表的大小，但是這些參數獨立地監測每個階段的攻擊。文獻[4]提出了AODV協議分布式入侵監測系統。這種方法存在局限性，不能監測人的行為。當移動性較高時，準確性會自動降低。本文的方法分析了各種條件及它們的復雜程度，適合有效通信過程。
四、結論
改進的AODV協議中通過監測“好”的鄰居節點獲得所有相關信息。分析表明，不管是動態還是靜態傳輸，網絡吞吐量大幅提高。下一步需要通過降低通信時延進一步改進AODV協議性能。
參考文獻：
[1] Li，Qing，Cong Liu and Hang Hong Jiang，2008.The Routing Protocol of AODV Based on Link Failure Prediction， ICSP2008 Proceedings， 978-1-4244-2179-4/08/$25.00 ?2008 IEEE.
[2] Sridhar，K.N.and Mun Choon Chan，2005.Stability and Hop-Count based Approach for Route Computation in MANET，0-7803-9428- 3/05/$20.00? IEEE.
[3] Gupta，P.and P.R.Kumar，2000.The Capacity of Wireless Networks， IEEE Transactions on Information Theory，46(2)：388-404.
[4] Trang Cao Minh， Hyung， Yun Kong and Hong Hee Lee，2006.A Distributed Intrusion Detedtion System For AODV，IEEE，1-4244-0574-2/06.
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